- Explicar o que a massa perder e por que ela ocorre em um declive
- Explicar o básico disparadores de massa-o desperdício de eventos e como eles ocorrem
- Identificar os tipos de massa desperdiçar
- Identificar fatores de risco para a massa-o desperdício de eventos
- Avaliar os deslizamentos de terra e seus fatores contribuintes
Este capítulo aborda os processos fundamentais para a condução de massa-o desperdício, tipos de massa perder, exemplos e lições aprendidas de massa famosa desperdício de eventos, como a massa desperdiçando pode ser previsto, e como as pessoas podem ser protegidos contra este perigo potencial., O desperdício de massa é o movimento descendente da Rocha e do material do solo devido à gravidade. O termo deslizamento de terras é muitas vezes usado como um sinônimo de desperdício de massa, mas desperdício de massa é um termo muito mais amplo referindo-se a todos os deslizamentos de movimento. Geologicamente, deslizamento de terras é um termo geral para desperdício de massa que envolve material geológico em movimento rápido. Material solto, juntamente com solos sobrelotados, são o que tipicamente se move durante um evento em massa. Blocos móveis de rocha são chamados de ondulações, escorregas ou quedas de rocha, dependendo do movimento dominante dos blocos., Movimentos de material predominantemente líquido são chamados de fluxos. O movimento pelo desperdício de massa pode ser lento ou rápido. O movimento rápido pode ser perigoso, como durante os fluxos de detritos. Áreas com topografia íngreme e precipitação rápida, como a costa da Califórnia, a região das Montanhas Rochosas e o noroeste do Pacífico, são particularmente suscetíveis a eventos perigosos em massa.
10.1 Inclinação Força
perda de massa ocorre quando um declive falha. Um declive falha quando é demasiado íngreme e instável para os materiais e condições existentes. A estabilidade do declive é, em última análise, determinada por dois fatores principais: o ângulo do declive e a resistência do material subjacente. A força da gravidade, que desempenha um papel no desperdício de massa, é constante na superfície da terra para a maior parte, embora existam Pequenas variações dependendo da elevação e densidade da Rocha subjacente., Na figura, um bloco de Rocha situado em um declive é puxado para baixo em direção ao centro da Terra pela força da gravidade (fg). A força gravitacional que atua em um declive pode ser dividida em dois componentes: o cisalhamento ou força motriz (fs) empurrando o bloco para baixo do declive, e a força normal ou resistente (fn) empurrando para o declive, o que produz fricção. A relação entre força de cisalhamento e força normal é chamada força de cisalhamento. Quando a força normal, isto é, o atrito, é maior do que a força de cisalhamento, então o bloco não se move para baixo., No entanto, se o ângulo de inclinação se tornar mais íngreme ou se o material da terra for enfraquecido, a força de cisalhamento excede a força normal, comprometendo a força de cisalhamento, e movimento descendente ocorre.
na figura, os vectores de força mudam à medida que o ângulo de inclinação aumenta., A força gravitacional não muda, mas a força de cisalhamento aumenta enquanto a força normal diminui. O ângulo mais íngreme em que a rocha e o material do solo são estáveis e não se movem para baixo é chamado de ângulo de repouso. O ângulo de repouso é medido em relação à horizontal. Quando uma inclinação está no ângulo de repouso, a força de cisalhamento está em equilíbrio com a força normal. Se a inclinação se tornar ligeiramente mais íngreme, a força de cisalhamento excede a força normal, e o material começa a se mover para baixo., O ângulo de repouso varia para todos os materiais e encostas, dependendo de muitos fatores como o tamanho do grão, composição do grão, e teor de água. A figura mostra o ângulo de repouso da areia que é vertida numa pilha sobre uma superfície plana. Os grãos de areia caem em cascata pelos lados da pilha até que fiquem em repouso no ângulo de repouso. Nesse ângulo, a base e a altura da pilha continuam a aumentar, mas o ângulo dos lados permanece o mesmo.
a água é um fator comum que pode alterar significativamente a resistência ao cisalhamento de um declive particular. A água está localizada em espaços de poros, que são espaços de ar vazios em sedimentos ou rochas entre os grãos. Por exemplo, assumir que uma pilha de areia seca tem um ângulo de repouso de 30 graus. Se a água for adicionada à areia, o ângulo de repouso irá aumentar, possivelmente até 60 graus ou até mesmo 90 graus, como um castelo de areia que está sendo construído em uma praia., Mas se muita água é adicionada aos espaços dos poros do Castelo de areia, a água diminui a força do cisalhamento, diminui o ângulo de repouso, e o Castelo de areia cai.outro fator que influencia a força do cisalhamento são os planos de fraqueza em rochas sedimentares. Os planos de leito (ver Capítulo 5) podem agir como planos significativos de fraqueza quando são paralelos ao declive, mas menos se forem perpendiculares ao declive. locais A E B, A cama é quase perpendicular à inclinação e relativamente estável. No local D, a cama é quase paralela à encosta e bastante instável., No local C, a cama é quase horizontal, e a estabilidade é intermediária entre os outros dois extremos . Além disso, se minerais de argila se formam ao longo de planos de cama, eles podem absorver água e tornar-se liso. Quando um plano de cama de xisto (argila e lodo) fica saturado, ele pode baixar a força de cisalhamento da massa de rocha e causar um deslizamento de terra, como no Gros Ventre 1925, Wyoming rock slide. Veja a seção de estudos de caso para detalhes sobre este e outros deslizamentos de terras.,
a Sua Classificação:
10.,2 Mass-Wasting Triggers & Mitigation
Mass-wasting events often have a trigger: something changes that causes a landslide to occur at a specific time. Pode ser neve rápida, chuvas intensas, tremores de terra, erupção vulcânica, ondas de tempestade, erosão de fluxo rápido, ou atividades humanas, como a classificação de uma nova estrada. O aumento do teor de água dentro do declive é o gatilho mais comum de perda de massa. O teor de água pode aumentar devido ao rápido derretimento da neve ou do gelo ou a um intenso evento de chuva. Eventos intensos de chuva podem ocorrer mais frequentemente durante os anos do El Niño., Então, a costa oeste da América do Norte recebe mais precipitação do que o normal, e deslizamentos de terra tornam-se mais comuns. Mudanças nas condições das águas superficiais resultantes de terremotos, falhas anteriores da inclinação que represam córregos, ou estruturas humanas que interferem com o escoamento, tais como edifícios, estradas ou parques de estacionamento podem fornecer água adicional para um declive. No caso do hedgen Lake rock slide de 1959, Madison Canyon, Montana, a força do cisalhamento da encosta pode ter sido enfraquecida por tremores de terra. A maior parte da mitigação de deslizamento desvia e drena a água das áreas de deslizamento., Lonas e folhas de plástico são frequentemente usadas para drenar água de corpos de deslizamento e prevenir infiltração no deslizamento. Os drenos são usados para desaguar deslizamentos de terras e poços rasos são usados para monitorar o conteúdo de água de alguns deslizamentos de terras ativos.um declive encravado pode também desencadear deslizamentos de terras. As encostas podem ser excessivamente íngremes por processos naturais de erosão ou quando os seres humanos modificam a paisagem para a construção., Um exemplo de como um declive pode ser exagerado durante o desenvolvimento ocorre onde o fundo do declive é cortado, talvez para construir uma estrada ou nivelar um lote de edifício, e o topo do declive é modificado pelo depósito de material escavado a partir de baixo. Se for feita cuidadosamente, esta prática pode ser muito útil no desenvolvimento da terra, mas, em alguns casos, pode resultar em consequências devastadoras. Por exemplo, este pode ter sido um fator que contribuiu para o deslizamento de terras de North Salt Lake City 2014. Um antigo poço de cascalho foi reclassificado para fornecer uma estrada e vários lotes de construção., Estas atividades podem ter exagerado a inclinação, o que resultou em um deslizamento lento que destruiu uma casa no fundo da encosta. Processos naturais como a erosão excessiva de uma corrente de água ou a erosão costeira durante uma tempestade também podem sobrecarregar as encostas. Por exemplo, a subcotação natural da margem do rio foi proposta como parte do gatilho para o famoso Gros Ventre 1925, Wyoming rock slide.o reforço do declive pode ajudar a prevenir e mitigar deslizamentos de terra . Para áreas propensas a quedas de rocha, às vezes é econômico usar parafusos de aço longo., Parafusos, perfurados a alguns metros de uma face rochosa, podem proteger pedaços de material solto que poderia representar um risco. Shockcrete, uma pulverização reforçada em forma de concreto, pode fortalecer uma face inclinada quando aplicada corretamente. Buttressing a slide by adding weight at the toe of the slide and removing weight from the head of the slide, can stabilize a landslide. O Terracing, que cria uma topografia de escada, pode ser aplicado para ajudar na estabilização da inclinação, mas deve ser aplicado na escala adequada para ser eficaz.,
uma abordagem diferente na redução do perigo de deslizamento de terras é proteger, capturar e desviar o material de escoamento. Às vezes, a maneira mais econômica de lidar com um risco de deslizamento de terras é desviar e retardar o material em queda. A vedação esticável especial pode ser aplicada em áreas onde a cascata é comum para proteger peões e veículos. Canais de escoamento, estruturas de desvio e barragens podem ser usados para retardar os fluxos de detritos e desviá-los em torno de estruturas. Algumas estradas têm túneis especiais que desviam deslizamentos de terra sobre a auto-estrada., Em todos estes casos, o escudo tem de ser projectado para uma escala maior do que o deslizamento, ou uma perda catastrófica na propriedade e na vida pode resultar.
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10.3 Deslizamento de Classificação & Identificação
em Massa de perder os eventos são classificados por tipo de movimento e o tipo de material, e existem várias formas de classificar esses eventos. A figura e a tabela mostram os termos usados., Além disso, tipos em massa geralmente compartilham características morfológicas comuns observadas na superfície, tais como a cicatriz da cabeça—comumente visto como formas crescentes em uma face de penhasco; superfícies hummocky ou irregulares; acumulações de material rochoso solto talus caindo de cima; e o dedo do declive, que cobre o material de superfície existente.
10.3.1 tipos de desperdício de massa
os tipos mais comuns de desperdício de massa são quedas, lâminas rotativas e translacionais, fluxos e fluidez. As quedas são movimentos abruptos de rochas que se destacam de encostas íngremes ou penhascos., Rochas se separam ao longo de quebras naturais existentes, como fraturas ou planos de cama. O movimento ocorre como queda livre, balançando e rolando. As quedas são fortemente influenciadas pela gravidade, meteorização mecânica e água. Os diapositivos rotacionais geralmente mostram movimentos lentos ao longo de uma superfície de ruptura curva. Slides translacionais muitas vezes são movimentos rápidos ao longo de um plano de fraqueza distinta entre o material deslizante e material subjacente mais estável. Os diapositivos podem ser subdivididos em diapositivos de rocha, diapositivos de detritos ou diapositivos de terra, dependendo do tipo de material envolvido (ver tabela).,
| Translational Earth Slide | ||||
| Flows | — | Debris Flow | Earth flow | |
| Soil Creep | — | Creep | Creep | |
Flows are rapidly moving mass-wasting events in which the loose material is typically mixed with abundant water, creating long runouts at the slope base. Os fluxos são normalmente separados em fluxo de detritos (material grosso) e fluxo de terra (Material fino), dependendo do tipo de material envolvido e da quantidade de água. Alguns dos maiores e mais rápidos fluxos de terra são chamados de “sturzstroms” ou “landslides”. Eles ainda são mal compreendidos, mas são conhecidos por viajar por longas distâncias, mesmo em lugares sem atmosferas significativas como a lua.,
Creep é o movimento imperceptivelmente lento para baixo do material causado por um ciclo regular de congelação noturna seguido de descongelamento diurno em material não consolidado, como o solo . Durante o congelamento, a expansão do gelo empurra as partículas do solo para fora da encosta, enquanto no dia seguinte ao degelo, a gravidade as puxa diretamente para baixo. O efeito líquido é um movimento gradual de partículas de solo superficial descidas. O rastilho é indicado por troncos de árvores curvados, cercas curvadas ou paredes de retenção, polos ou cercas inclinados, e pequenas ondulações ou sulcos do solo., Um tipo especial de fluência do solo é a soliflucção, que é o movimento lento dos lobos do solo em encostas de baixo ângulo devido ao congelamento sazonalmente do solo e descongelação em locais de alta latitude, tipicamente sub-ártico, Ártico e Antártico.
Deslizamento de terra Perigos, David Applegate
10.3.2 Partes de um Deslizamento de terra
Deslizamentos de terra tem vários recursos de identificação que podem ser comuns entre os diferentes tipos de massa desperdiçando. Note que há muitas exceções, e um deslizamento de terras não tem que ter essas características., O deslocamento de material por deslizamentos de Terra provoca a ausência de subida de material e a deposição de novo declive de material, e uma observação cuidadosa pode identificar a evidência desse deslocamento. Outros sinais de deslizamento de terras incluem estruturas inclinadas ou offset ou características naturais que normalmente seriam verticais ou no lugar.muitos deslizamentos de terras têm escarpa ou escarpa. Escarpas deslizantes, como escarpas de falha, são terrenos íngremes criados quando o movimento da terra adjacente expõe uma parte da subsuperfície. O scarp mais proeminente é o scarp principal,que marca a extensão do deslizamento de terras., À medida que o material perturbado se move para fora do lugar, um degrau de inclinação forma e desenvolve uma nova escarpa de encosta para o material não perturbado. As escarpas principais são formadas pelo movimento do material deslocado para longe do solo não perturbado e são a parte visível da superfície de ruptura deslizante.
a superfície de ruptura da lâmina é o limite do corpo de movimento da derrocada. O material geológico abaixo da superfície da lâmina não se move, e é marcado nos lados pelos flancos da derrocada e no final pelo dedo do pé da derrocada.,
o dedo do deslizamento marca a extremidade do material em movimento. O dedo do pé marca o runout, ou a distância máxima percorrida, do deslizamento de terra. Em deslizamentos de terra rotacionais, o dedo do pé é muitas vezes um monte grande e perturbado de material geológico, formando-se como o deslizamento de terra se move através de sua superfície de ruptura original.
deslizamentos de terras rotacionais e translacionais têm frequentemente fissuras extensivas, lagoas de argila, terreno hummocky e cristas de pressão. Fissuras extensionais formam-se quando um deslizamento de terra avança mais rápido do que o resto do deslizamento de terra, resultando em forças de tensão., Lagoas de Sag são pequenas massas de água que enchem depressões formadas onde o movimento de deslizamento de terra tem a drenagem apreendida. O terreno Hummocky é ondulante e topografia irregular que resulta da perturbação do solo. As cristas de pressão desenvolvem-se nas margens do deslizamento de terra, onde o material é forçado a subir para uma estrutura de crista .
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10.,4 Examples of Landslides
Landslides in United States
1925, Gros Ventre, Wyoming: On June 23, 1925, a 38 million cubic meter (50 million cu yd) translational rock slide occurred next to the Gros Ventre River (pronounced “grow vont”) near Jackson Hole, Wyoming. Grandes rochas represaram o Rio Gros Ventre e correram pelo lado oposto do vale várias centenas de metros verticais., O rio dammed criou o Slide Lake, e dois anos depois, em 1927, os níveis do lago subiram o suficiente para desestabilizar a barragem. A barragem falhou e causou uma inundação catastrófica que matou seis pessoas na pequena comunidade a jusante de Kelly, Wyoming .
Uma combinação de três fatores levaram o rock slide: 1) as fortes chuvas e derretimento rápido de neve saturado a Tensleep Arenito causando subjacente de xisto da Amsden Formação a perder a sua força de cisalhamento, 2) a Gros Ventre Rio de corte através de arenito, criar um oversteepened inclinação, e 3) o solo no topo da montanha, tornou-se saturado com água, devido à má drenagem ., O diagrama de seção transversal mostra como os planos paralelos de cama entre o arenito de sono tensa e a formação Amsden ofereciam pouca fricção contra a superfície do declive enquanto o rio descia o arenito. Por último, a derrocada pode ter sido desencadeada por um terremoto.
1959, Madison Canyon, Montana: em 1959, o maior terremoto nas Montanhas Rochosas registrou a história, magnitude 7,5, atingiu o Lago Hebgen, área de Montana. O terremoto causou uma avalanche de rochas que represou o Rio Madison, criando o Lago Quake, e correu para o outro lado do vale centenas de metros verticais., Hoje, ainda existem pedregulhos do tamanho da casa visíveis na encosta oposta ao seu ponto de partida. O slide moveu-se a uma velocidade de até 160,9 kph (100 mph), criando uma incrível explosão de ar que varreu o acampamento de Rock Creek. O slide matou 28 pessoas, a maioria das quais estavam no acampamento e permanecem enterradas lá . De uma maneira como o deslizamento de Gros Ventre, planos de foliação de fraqueza em afloramentos de rochas metamórficas eram paralelos com a superfície, comprometendo a força do cisalhamento.
1980, Mount Saint Helens, Washington: On May 18, 1980 a 5.1-magnitude earthquake triggered the largest landslide observed in the historical record. Este deslizamento de terra foi seguido pela erupção lateral do vulcão Monte Saint Helens, e a erupção foi seguida por fluxos de detritos vulcânicos conhecidos como lahars. O volume de material movido pelo deslizamento de terra foi de 2,8 quilômetros cúbicos (0,67 mi3) .,
1995 and 2005, La Conchita, California: On March 4, 1995, a fast-moving earthflow damaged nine houses in the southern California coastal community of La Conchita. Uma semana depois, um fluxo de detritos no mesmo local danificou mais cinco casas. Rachaduras de tensão superficial no topo do slide deu sinais de alerta precoce no verão de 1994. Durante a estação chuvosa de inverno de 1994/1995,as rachaduras cresceram. O provável desencadeamento do evento de 1995 foi a precipitação invulgarmente forte durante o inverno de 1994/1995 e o aumento dos níveis de água subterrânea., Dez anos depois, em 2005, um fluxo de detritos rápido ocorreu no final de um período de 15 dias de precipitação Quase recorde no sul da Califórnia. A vegetação permaneceu relativamente intacta à medida que foi rafted na superfície do fluxo rápido, indicando que grande parte da massa deslizante simplesmente estava sendo carregado em uma camada presumivelmente mais saturada e fluidizada abaixo. O slide de 2005 danificou 36 casas e matou 10 pessoas .
La Conchita Deslizamento de terra
2014, Oso Landslide, Washington: em 22 de Março de 2014, um deslizamento de terra de aproximadamente 18 milhões de toneladas (10 milhões de yd3) viajou a 64 km / h (40 mph), estendido por quase 1,6 km (1 m), e represou a bifurcação norte do Rio Stillaguamish., O deslizamento cobriu 40 casas e matou 43 pessoas na Comunidade Steelhead Haven perto de Oso, Washington. Produziu um volume de material equivalente a 600 campos de futebol cobertos com material de 3 M (10 pés) de profundidade. O inverno de 2013-2014 foi invulgarmente úmido, com quase o dobro da quantidade média de precipitação. O deslizamento de terras ocorreu em uma área do Vale do Rio Stillaguamish historicamente ativo com muitos deslizamentos de terras, mas eventos anteriores tinham sido pequenos .
Yosemite National Park Rock Falls: The steep cliffs of Yosemite National Park cause frequent rock falls. Fraturas criadas para tensões tectônicas e esfoliação e expandidas pela geada podem causar blocos do tamanho de uma casa de granito para se separar das Falésias Do Parque Nacional de Yosemite. O parque modela potencial runout, a distância landslide material viaja, para avaliar melhor o risco que representa para os milhões de visitantes do Parque.
Utah Deslizamentos de terra
Markagunt Gravidade Slide: Sobre 21-22 milhões de anos atrás, um dos maiores em terra deslizamentos de terra já descoberto no registro geológico deslocadas mais de 1.700 km cu (408 cu mi) de material em um relativamente rápido do evento ., A evidência para este slide inclui conglomerados de breccia( ver Capítulo 5), pseudotachylytes vítreos (ver Capítulo 6), superfícies escorregadias (semelhantes a falhas) ver Capítulo 9) e diques (ver Capítulo 7). O deslizamento de terra é estimado para abranger uma área do tamanho de Rhode Island e se estender De Perto De Cedar City, Utah para Panguitch, Utah. Este deslizamento de terras foi provavelmente o resultado de material liberado do lado de um crescente laccolith (um tipo de intrusão ígnea) ver Capítulo 4), Depois de ter sido desencadeado por um terremoto relacionado com a erupção.,
1983, Thistle Slide: começando em abril de 1983 e continuando em maio daquele ano, um deslizamento lento percorreu 305 m (1.000 pés) downhill e bloqueou Spanish Fork Canyon com uma barragem de terra 61 m (200 pés) de altura. Isso causou inundações desastrosas no Rio Soldier Creek e no Vale do Riacho Thistle, submergindo a cidade de Thistle., Como parte da resposta de emergência, um vazamento foi construído para evitar que o recém-formado lago quebrasse a barragem. Mais tarde, um túnel foi construído para drenar o lago, e atualmente o rio continua a fluir através deste túnel. A linha ferroviária e a US-6 highway tiveram que ser realocadas a um custo de mais de US $200 milhões .
2013, Rockville Rock Fall:Rockville, Utah é uma pequena comunidade perto da entrada do Parque Nacional de Zion. Em dezembro de 2013, um bloco de 2,700 toneladas (1,400 yd3) do conglomerado Shinarump caiu do penhasco Rockville Bench, pousou na encosta íngreme de 35 graus abaixo, e quebrou em várias grandes peças que continuaram a declive em alta velocidade. Estas pedras destruíram completamente uma casa localizada a 375 metros abaixo do penhasco (veja as fotografias antes e depois) e mataram duas pessoas dentro da casa., O mapa topográfico mostra outras quedas de rocha na área antes deste evento catastrófico .
2014, North Salt Lake Slide: em agosto de 2014, após um período particularmente úmido, um deslizamento de terra em movimento lento destruiu uma casa e danificou campos de tênis próximos.
Reports from residents suggested that ground cracks had been seen near the top of the slope at least a year prior to the catastrophic movement.A presença de areias e pedregulhos facilmente drenados que cobrem argilas mais impermeáveis, cobertos por cinzas vulcânicas, juntamente com a recente reclassificação da encosta, pode ter contribuído para este deslizamento. As fortes chuvas locais parecem ter fornecido o gatilho. Nos dois anos após o deslizamento de terras, a encosta foi parcialmente reclassificada para aumentar a sua estabilidade., Infelizmente, em janeiro de 2017, partes do declive mostraram movimento de reativação. Do mesmo modo, em 1996, os residentes de uma subdivisão próxima começaram a comunicar aflição às suas casas. Este sofrimento continuou até 2012, quando 18 casas tornaram-se inabitáveis devido a danos extensos e foram removidas. Um parque geológico foi construído na área agora vazia.,
013, Bingham Canyon Copper Mine Landslide, Utah: At 9:30 pm on April 10, 2013, more than 65 million cúbic meters of íngreme terraced mine wall slid down into the engineered pit of Bingham Canyon mine, making it one of the largest historic landslides not associated with volcanoes. Sistemas de Radar mantidos pelo operador da mina alertaram para o movimento da parede, evitando a perda de vidas e limitando a perda de propriedade.
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10.,5 Resumo do Capítulo
perda de massa é um termo geológico que descreve todos os movimentos rochosos e do solo em declive devido à gravidade. O desperdício de massa ocorre quando um declive é demasiado íngreme para se manter estável com o material e as condições existentes. Rocha e solo soltos, chamados regolitos, são o que tipicamente se movem durante um evento em massa. A estabilidade do declive é determinada por dois fatores: o ângulo do declive e a resistência ao cisalhamento dos materiais acumulados., Eventos de desperdício de massa são desencadeados por mudanças que ultrapassam os ângulos de inclinação e enfraquecem a estabilidade do declive, tais como derretimento rápido da neve, chuvas intensas, tremores de terra, erupção vulcânica, ondas de tempestade, erosão da corrente e atividades humanas. Precipitação excessiva é o gatilho mais comum. Eventos em massa são classificados por seu tipo de movimento e material, e eles compartilham características morfológicas comuns da superfície. Os tipos mais comuns de eventos em massa são quedas rochosas, escorregas, fluxos e rasteira.
O movimento em massa varia de lento a perigosamente rápido., Áreas com topografia íngreme e precipitação rápida, como a costa da Califórnia, a região das Montanhas Rochosas e o noroeste do Pacífico, são particularmente suscetíveis a eventos perigosos em massa. Ao examinar exemplos e lições aprendidas com eventos famosos em massa, os cientistas têm uma melhor compreensão de como o desperdício de massa ocorre. Este conhecimento aproximou-os de prever onde e como estes eventos potencialmente perigosos podem ocorrer e como as pessoas podem ser protegidas.